极性活性流体结构与动力学的时空控制
软凝聚态物质
2024-05-15 v2
摘要
我们应用 optimal control theory 对极性活性流体模型（Toner-Tu 模型）进行控制，目标是驱动系统进入特定的涌现动力学行为或按需编程在不同状态之间的切换。我们将有效自驱动速度作为控制参数（即外部作用于手段）。我们识别实现特定结果的控制协议，例如将星形重定位到目标位置、强制传递 solitary 波重新定向到特定方向，以及在静止星形和扩散前沿之间切换。我们分析所求解，以识别控制极性活性流体的通用原则。我们的发现对在实验中实现极性活性系统的时空控制具有意义，特别是体外细胞骨架系统。此外，这项研究为利用 optimal control 方法更广泛地工程化活性流体的结构和动力学开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2405.07942,
title = {Spatiotemporal control of structure and dynamics in a polar active fluid},
author = {Saptorshi Ghosh and Chaitanya Joshi and Aparna Baskaran and Michael F. Hagan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.07942},
year = {2024}
}